NB-IoT 即窄带物联网 (Narrow Band Internet of Things),NB-IOT 构建在蜂窝网络之上, 只消耗大约 180KHZ 的带宽, 可直接部署于 GSM(2G),UMTS(3G),LTE(4G) 网络, 因为这些网络的基站等基础设备都已经有较好的覆盖范围, 所以这将很好的降低了 NB-IOT 的部署成本.
NB-IoT 的优势:
一是广覆盖, 将提供改进的室内覆盖, 在同样的频段下, NB-IoT 比现有的网络增益 20dB, 相当于提升了 100 倍覆盖区域的能力, NB-IoT 信号穿墙性远远超过现有的网络, 即使用户深处地下停车场;
二是具备支撑连接的能力, NB-IoT 一个扇区能够支持 10 万个连接, 支持低延时敏感度, 超低的设备成本, 低设备功耗和优化的网络架构.
常见的无线通信:
短距离: Wi-Fi, 蓝牙, RFID,NFC,ZigBee, 红外
远距离: 2G\GPRS(2.5G)\3G\4G\5G,NB-IOT,LoRa
NB 的型号介绍
国内做 NB 通信模组的厂家主要有移远和芯讯通两家. 移远是国内 NB-IOT 模组做的最出色的一家公司, NB 模组出货量排名第一, 研发的 NB 模组型号众多, 功能齐全, 方案涵盖华为海思, 联发科和高通.
打开移远官网: 一目了然的就可以看到所有的 NB 产品.
BC95:
多为电信网络
支持 AT 指令
是移远最早量产的 NB-IOT 模组, 基于海思 120 芯片(18 年四季度开始采用 150 芯片). 模块价格的从当初的 120 元, 逐渐下降到 90 元, 60 元, 40 元, 以及到现在的 35 元左右. 可以说, BC95 模组见证了国内 NB-IOT 的发展历程.
BC35:
BC95 的国内全网通版本
支持 AT 指令
BC28:
全网通
支持 AT 指令
华为 Boudica150 芯片
BC26:
全网通
支持 AT 指令
支持 OpenCPU, 可省去外围 MCU
支持高速移动(80km/h~120km/h)
采用联发科的 MT2625 芯片
BC20:
全网通
支持 AT 指令
支持 AGPS 技术
集成 NB-IOT 和 GNSS(GPS+BDS 北斗)
采用 MT2625 芯片
BC30:
全网通
支持 AT 指令
NB 物联网卡
1. 每一个 NB 模块必须插有一张物联网卡才能正常通讯
2.Nb 卡如同手机 SIM 卡, 但两者不能通用, NB 卡的网络是经过特殊处理的窄带网络, 两者网络可以认为是平行的, 没有交集.
3.NB 卡是三大运营商各种生产, 其分为固定 IP 和非固定 IP, 固定 IP 的卡只能与所固定的公网 IP 进行连接, 非固定 IP 可以与任意公网 IP 进行连接.
4. 连接的目标可以是华为, 电信, 移动等的物联网平台, 或者是自己在其他云服务器搭建的 TCP,MQTT 等服务器.
OpenCPU
1. OpenCPU 是基于移远模块的二次开发方案, 用户可以直接在模块里开发集成应用, 从而省掉外部主控 MCU.OpenCPU 已被广泛的用于 M2M 领域, 例如智能家居, 智能城市, 资产追踪, 汽车能源等领域.
2. OpenCPU 与传统方案对比如下图. 在传统方案中, 需要一个 MCU 作为主控制器, 控制硬件外设, 例如控制路灯的亮或灭, 然后使用 MCU 的 UART 接口与标准模块进行 AT 指令通信, 上报当前路灯状态, 或接收来自远程服务器的开关灯命令.
而 OpenCPU 方案, 可以直接在模块中编写程序控制路灯, 节约硬件成本, 加速应用开发.
3. OpenCPU 核心系统是 NB-IoT 模块的软硬件结合. 它内置 ARM Cortex-M4 处理器, 构建在 FreeRTOS 操作系统之上, 具有微内核, 实时性, 多任务等特点.
NB 芯片本自带有一些可供输入输出的 IO 口使用, 但由于某种原因很多第三方厂商进行芯片封装时会将其去掉, 保留基础的 RX,TX,VCC,GND 即可完成数据的收发. 如果需要控制 NB 芯片里的 GPIO 就不能使用 AT 指令完成, 而需要通过 opencup 直接编写代码烧写到芯片上进行 GPIO 控制. 此时只有 BC26 支持 Opencup.
BC260 模块详解
NB260 是谷雨物联网公司基于移远 NB-IOT 模块: BC26 的小系统板, 板载了 IPEX 射频天线座, 5V 转 3.3V LDO 稳压电源, MicroSIM 卡座, ESD 防护电路, 开机电路等, 即插即用. 用户只需注重上层应用, 以最快的速度开发出基于 NB-IOT 应用的产品.
NB260 小系统板采用 2.54 标准间距排针, 引出 BC26 模块的全部可用 GPIO 口, 整板尺寸仅 25mm*33.02mm, 便于嵌入到客户产品中.
NB260 采用了省电技术, 在省电模式 (PSM) 下, 低至 40uA, 其中 BC26 功耗 5uA,LDO 稳压芯片静功耗态 35uA.
基本性能
引脚介绍
只有当使用 BC26 的 OpenCPU 二次开发时才需要这么多引脚, 若只当做普通的 NB 指令模块时, 仅使用 CON1(P1)的双排针的左侧一列信号即可.
CON1(P1)左侧一列信号为: GND,VIN,TXD,RXD,PEN,RST,EINT,NRI(NRI 电压域 1.8V, 若用作唤醒 MCU, 可以简单串联 1K 电阻然后上拉后与 MCU 的 GPIO 口相连.), 该列信号还与 NB101,NB200 兼容, 可以相互替换.
模块供电
NB260 有两种方式供电: 一种是稳定的 5V 电压供电, 另外一种是电池直接供电. 当使用 VIN 供电时, VCC 引脚为 3.3V 输出, 不能再接到电池两端.
1, 稳定的 5V 电源供电要求如下表格:
5V 供电电路图, 由图可知模块最终取电还是 3.3V
2, 电池直接供电的要求如下表格:
推荐电池型号: ER34615,CR17450. 注意不能使用普通 3.7V 锂电池, 因为其满电电压为 4.1V, 会烧坏模块.
工作模式
模块开机
NB260 上电后处于关机状态, 需要拉高 PEN 引脚至少 500ms 使其开机.
PEN 开机逻辑, 以及 PEN 与 BC26 模块的 PWRKEY 的关系如下图所示(下图是 NB260 的内部原理图):
其它
默认串口配置: 波特率 115200, 无校验, 8 位数据位, 1 位停止位
开机: PEN 接 VCC 大于 500ms, 信号灯闪烁一下即可
休眠: 当模块等待一段时间后再发串口数据无响应, 表明模块处于休眠状态, 需要按照开机的办法, 也就是拉高 PEN 来唤醒模块.
上电自启: 解决模块上电不能自动启动, 方法是持续拉高 PEN, 但后果是模块将不自动静茹 PSM 模式(省电睡眠模式)
参考: 谷雨文档中心( http://doc.iotxx.com/ )
来源: https://www.cnblogs.com/dongxiaodong/p/11058685.html